Spatio-temporal analysis of strawberry architecture: insights into the control of branching and inflorescence complexity
2023
Labadie, Marc | Guy, Karine | Demené, Marie-Noëlle | Caraglio, Yves | Heidsieck, Gaëtan | Gaston, Amélia | Rothan, Christophe | Guédon, Yann | Pradal, Christophe | Denoyes, Béatrice | Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | Biologie du fruit et pathologie (BFP) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Invenio | Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM) | Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Scientific Data Management (ZENITH) ; Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM) | AgirClim project No. 2018-1R20202 | EIT Climate-KIC (Friendly Fruit project | European Project: 679303,H2020,H2020-SFS-2015-2,GoodBerry(2016)
International audience
اظهر المزيد [+] اقل [-]إنجليزي. Plant architecture plays a major role in flowering and therefore in crop yield. Attempts to visualize and analyze strawberry plant architecture have been scarce to date. Here, we propose an open-source software combining 2D and 3D representation of plant development over time and statistical methods to explore the variability in spatio-temporal development of plant architecture in cultivated strawberry. We applied this software to six seasonal strawberry varieties whose plants were exhaustively described monthly at the node scale. Results showed that the architectural pattern of the strawberry plant is characterized by a decrease of the module complexity between the zeroth-order module (primary crown) and higher-order modules (lateral branch crowns (BC) and extension crowns). Furthermore, for each variety, we could identify traits with a central role in determining yield such as date of appearance and number of branches. By modeling the spatial organization of axillary meristem fate on the zeroth-order module using a hidden hybrid Markov/semi-Markov mathematical model, we further identified three zones with different probabilities of production of BC, dormant buds or stolons. This open-source software will be precious for the scientific community and breeders to study the influence of environmental and genetic cues on strawberry architecture and yield.
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تم تزويد هذا السجل من قبل Institut national de la recherche agronomique